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机械设计与制造2025年第05期:风力发电机组齿轮箱滚动轴承剩余寿命预测

来源:期刊VIP网 时间:


作者:孙筠;李晨雨;

单位:湖北第二师范学院物理与机电工程学院;武汉工程大学机电工程学院;

摘要:风力发电机组齿轮箱滚动轴的轴承温度升高,会导致接触应力增大,而增大的接触应力加剧了轴承磨损和发热,使温度继续升高,这种恶性循环会加速轴承的退化过程,使得相关以实用时间为基础的时域特征出现非线性。当前方法单纯依靠时域特征完成预测,缺少频域特征参与,弊端明显。为解决这一问题,设计一种风力发电机组齿轮箱滚动轴承剩余寿命预测方法。该方法先分析风力发电机组齿轮箱滚动轴承故障机理,以此为基础,选取相对有效值、相对峭度、能量熵等时频域指标作为退化特征因子,然后,进行退化特征因子数据采集,基于主成分分析法、弗雷歇距离函数、加权融合法完成综合退化特征指标提取;最后,联合灰色系统理论,基于综合退化特征指标构建滚动轴承特征时间变化序列,完成剩余寿命预测函数设计,利用最小二乘方法估计函数的变量参数,实现轴承剩余寿命精准预测。实验结果表明:利用该方法开展剩余寿命预测时,预测效果好、精度高。

关键词:风力发电机组;;齿轮箱;;轴承退化特征;;剩余寿命预测;;灰色预测模型

基金资助:湖北本科高校省级教学改革研究项目—新工科背景下智能制造产业学院“四四三”人才培养新模式的探索与实践(2023492)